我需要用c++写选择排序、冒泡排序、合并排序、快速排序、插入排序算法,并且以待排序数组的大小n为输入规模,固定n,随机产生20组测试样本,统计不同排序算法在20个样本上的平均运行时间的完整代码
时间: 2023-03-29 18:02:41 浏览: 69
以下是选择排序、冒泡排序、合并排序、快速排序、插入排序算法的 C 语言代码,以及统计不同排序算法在20个样本上的平均运行时间的完整代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
// 选择排序
void selection_sort(int arr[], int n) {
int i, j, min_idx;
for (i = ; i < n-1; i++) {
min_idx = i;
for (j = i+1; j < n; j++) {
if (arr[j] < arr[min_idx]) {
min_idx = j;
}
}
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[min_idx];
arr[min_idx] = temp;
}
}
// 冒泡排序
void bubble_sort(int arr[], int n) {
int i, j;
for (i = ; i < n-1; i++) {
for (j = ; j < n-i-1; j++) {
if (arr[j] > arr[j+1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
}
// 合并排序
void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
int i, j, k;
int n1 = m - l + 1;
int n2 = r - m;
int L[n1], R[n2];
for (i = ; i < n1; i++) {
L[i] = arr[l+i];
}
for (j = ; j < n2; j++) {
R[j] = arr[m+1+j];
}
i = ;
j = ;
k = l;
while (i < n1 && j < n2) {
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k] = L[i];
i++;
} else {
arr[k] = R[j];
j++;
}
k++;
}
while (i < n1) {
arr[k] = L[i];
i++;
k++;
}
while (j < n2) {
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
}
void merge_sort(int arr[], int l, int r) {
if (l < r) {
int m = l + (r-l)/2;
merge_sort(arr, l, m);
merge_sort(arr, m+1, r);
merge(arr, l, m, r);
}
}
// 快速排序
int partition(int arr[], int low, int high) {
int pivot = arr[high];
int i = low - 1;
int j;
for (j = low; j <= high-1; j++) {
if (arr[j] < pivot) {
i++;
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
int temp = arr[i+1];
arr[i+1] = arr[high];
arr[high] = temp;
return i+1;
}
void quick_sort(int arr[], int low, int high) {
if (low < high) {
int pi = partition(arr, low, high);
quick_sort(arr, low, pi-1);
quick_sort(arr, pi+1, high);
}
}
// 插入排序
void insertion_sort(int arr[], int n) {
int i, j, key;
for (i = 1; i < n; i++) {
key = arr[i];
j = i - 1;
while (j >= && arr[j] > key) {
arr[j+1] = arr[j];
j--;
}
arr[j+1] = key;
}
}
// 生成随机数组
void generate_random_array(int arr[], int n) {
int i;
for (i = ; i < n; i++) {
arr[i] = rand() % 100;
}
}
// 计算排序算法的平均运行时间
double calculate_average_time(void (*sort_func)(int[], int), int n) {
int i, j;
int arr[n];
clock_t start, end;
double total_time = ;
for (i = ; i < 20; i++) {
generate_random_array(arr, n);
start = clock();
sort_func(arr, n);
end = clock();
total_time += (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
}
return total_time / 20;
}
int main() {
int n = 10000;
printf("选择排序的平均运行时间: %f秒\n", calculate_average_time(selection_sort, n));
printf("冒泡排序的平均运行时间: %f秒\n", calculate_average_time(bubble_sort, n));
printf("合并排序的平均运行时间: %f秒\n", calculate_average_time(merge_sort, n));
printf("快速排序的平均运行时间: %f秒\n", calculate_average_time(quick_sort, n));
printf("插入排序的平均运行时间: %f秒\n", calculate_average_time(insertion_sort, n));
return ;
}
```
注意:以上代码仅供参考,实际运行结果可能会因为不同的编译器、不同的硬件环境等因素而有所不同。